。电流流经 LED 会导致成份额的电流流经光电探测器。电流传输比 (CTR) 是从 LED 到光电探测器的电流增益,一般有很宽的容差。
图 1 所示的阻隔式反应网络原理图是常见的完成。TI的TL431包括差错放大器和基准。R3 和 R5 的电阻分压器以及 TL431 的内部基准设置输出电压。反应网络经过改动脉宽调制 (PWM) 操控器反应引脚上的电压来操控传送到电源输出的功率。当 VOUT变高时,TL431 阴极会经过光耦合器拉取更多电流,然后将反应引脚拉低。当 VOUT变低时,TL431 阴极从光耦合器拉取的电流较少,然后答应反应引脚拉高。
必须在考虑到一切首要变量的最差状况容差下,经过恰当的规划,保证此电路能够驱动操控器的反应引脚(在其整个动态作业规模内)。
第一步是确认操控器反应引脚的动态作业规模。一切操控器各不相同,因而履行该使命时,需求对数据表进行一些研讨。例如,假定您运用UCC2897A来操控 12V 输出有源钳位正激式转换器。阅览UCC2897A数据表中的“具体引脚阐明”,不难发现反应引脚上的 2.5V 电压可完成零占空比,而 4.5V 反应电压可完成最大占空比。UCC2897A还供给 5V 基准,可用于经过图 1 中的 R6 偏置光耦合器中的光电探测器。此基准的最小值为 4.75V,最大值为 5.25V。假定为 R6 运用具有 1% 容差的 1kΩ 电阻器,公式 1 和 2 核算所需的流经光耦合器光电探测器的电流规模:
您的电路必定要能驱动 0.25mA 至 2.78mA 规模内的 R6 电流。经过供给电阻器 R2,TL431 的阴极可提升到满足高的电压,然后消除光耦合器 LED 中的电流。因而,电路规划能够保证最小的 R6 电流,您只需考虑供给最大 R6 电流。
第二步是核算光耦合器在最坏状况下的 CTR。器材类型中带有 “817” 的光耦合器是由多个制造商供给,而且互相引脚对引脚兼容;每个光耦合器在器材类型中运用不相同的后缀。表 1 展现了具有不一样 CTR 规模的 817 器材示例,经过器材类型中的单个字母后缀表明。此 CTR 规模不考虑温度和偏置电流的影响。表 1 和图 3 重现了光耦合器数据表中的图表,汇总了温度和偏置电流的影响。
假设,您期望电源在 −40°C 至 85°C 的环境中运转。依据图 2 所示,您会发现在 85°C 时需求将最小 CTR 乘以约 0.7。假如您挑选 817 的 “A” 版别,最小 CRT 可低至 56%。将公式 1 的成果除以 0.56 可得出,您在大多数状况下要至少 4.96mA 的 LED 电流(不考虑偏置电流的影响)。依据图 3 所示,4.96mA 处的偏置电流影响可忽略不计。
第三步是设置 R1 的值以保证TL431 在一切条件下都能够充沛驱动光耦合器。这也是该规划进程的最终一步。TL431 的最小阴极电压为 2.5V,光耦合器 LED 的正向压降可高达 1.0V。公式 3 用于核算 R1 的最大值,以保证稳压:
在该电源中运用大于 1.7kΩ 的 R1 值可能会阻挠 TL431 在 LED 中驱动满足的电流来坚持稳压。假如光耦合器短少电流,则输出电压将持续上升,直到有恰当的 LED 电流量流过光耦合器。这会导致输出端呈现过压状况,而且在较高的温度下呈现过压状况的可能性更大。
此类容差问题一般会在规划阶段被忽略。电源的预量产运转能够轻松经过一切测验,问题只会在客户退货时露出出来。遵从本文中的简略规划进程,即可为您节约公司资金并让客户满足。